关于采用迭代消息传递解码器的正则 LDPC 码的总功率容量
信息论
2018-04-02 v3 math.IT
摘要
受最近推导出的关于采用 VLSI 解码器的编码通信总功率（发射 + 解码）基本限制的启发，本文研究了当目标误比特率趋于零时，在 AWGN 信道上通信所需的最小总功率的缩放行为。我们关注正则 LDPC 码和迭代消息传递解码器。我们在两种解码 VLSI 复杂度模型下分析缩放行为：一种模型抽象了处理元件中消耗的功率（“节点模型”），另一种模型抽象了连接处理元件的导线中消耗的功率（“导线模型”）。我们证明了使用带有 Gallager-B 解码的正则 LDPC 码的编码策略在节点模型下实现了总功率的阶最优缩放。然而，我们也证明了正则 LDPC 码和迭代消息传递解码器在导线模型下无法满足现有的总功率基本限制。此外，如果每比特发射能量有界，总功率的增长速率将比无编码传输更差。作为对我们理论结果的补充，我们利用布局后电路模拟开发了解码实现的详细物理模型。我们的理论和数值结果表明，随着通信距离增加或误码率降低，要逼近总功率的基本限制，需要增加码设计和相应解码算法的复杂度。
引用
@article{arxiv.1504.01019,
title = {On the Total-Power Capacity of Regular-LDPC Codes with Iterative Message-Passing Decoders},
author = {Karthik Ganesan and Pulkit Grover and Jan Rabaey and Andrea Goldsmith},
journal= {arXiv preprint arXiv:1504.01019},
year = {2018}
}
备注
21 pages, 6 figures. To appear in JSAC Recent Advances In Capacity Approaching Codes